EP2598422B1 - DOSIER- UND FÖRDERVORRICHTUNG FÜR FLIEßFÄHIGES SCHÜTTGUT - Google Patents

DOSIER- UND FÖRDERVORRICHTUNG FÜR FLIEßFÄHIGES SCHÜTTGUT Download PDF

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EP2598422B1
EP2598422B1 EP11738437.0A EP11738437A EP2598422B1 EP 2598422 B1 EP2598422 B1 EP 2598422B1 EP 11738437 A EP11738437 A EP 11738437A EP 2598422 B1 EP2598422 B1 EP 2598422B1
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dosing
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K5/00—Feeding devices for stock or game ; Feeding wagons; Feeding stacks
    • A01K5/02—Automatic devices
    • A01K5/0275—Automatic devices with mechanisms for delivery of measured doses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G65/00—Loading or unloading
    • B65G65/30—Methods or devices for filling or emptying bunkers, hoppers, tanks, or like containers, of interest apart from their use in particular chemical or physical processes or their application in particular machines, e.g. not covered by a single other subclass
    • B65G65/34—Emptying devices
    • B65G65/40—Devices for emptying otherwise than from the top
    • B65G65/48—Devices for emptying otherwise than from the top using other rotating means, e.g. rotating pressure sluices in pneumatic systems
    • B65G65/4809—Devices for emptying otherwise than from the top using other rotating means, e.g. rotating pressure sluices in pneumatic systems rotating about a substantially vertical axis
    • B65G65/4836—Devices for emptying otherwise than from the top using other rotating means, e.g. rotating pressure sluices in pneumatic systems rotating about a substantially vertical axis and moving material over a stationary surface, e.g. sweep arms or wheels

Definitions

  • the present invention relates to a metering and conveying device for flowable bulk material, which can be discharged from a storage container.
  • the dosing and conveying device in question is suitable for a wide variety of bulk solids. These bulk solids may have the property that they are relatively poorly flowable or such bulk materials are referred to as heavy-flowing bulk solids. In particular, if the bulk material still has a relatively high residual moisture content or if stripy or fibrous substances are contained, the promotion becomes problematic.
  • the bulk materials in question are dosed by means of the metering and conveying device either for final consumption or for recycling. This requires a very precise dosage. This is especially true if the bulk material is an animal feed, which is dosed to the animals. If it is waste, for example, to be recycled plastics or plastics to be burned, a very accurate dosage is required.
  • screw feeders which have a rotationally driven screw.
  • screw feeders are not suitable for problematic to be conveyed bulk materials.
  • the US 3,193,155 discloses a conveyor for feed, in which two plates are fixed below a disc in a downpipe. In each plate an opening is recessed, wherein the openings in the two plates are arranged offset by 180 °. Between the plates rotatable wings are arranged.
  • the invention has for its object to provide a metering and conveying device for flowable bulk material, with which also bulk materials with a relatively high moisture content and bulk materials can be metered containing solids.
  • the dosing and conveying device should be structurally simple, inexpensive to produce and provide high reliability.
  • a downpipe is connected, in which a continuous gap defining Schüttkegelsometimeseelement and a discharge element and between the bulk cone forming element and the discharge element a rotationally drivable metering element are each arranged at a distance to each other.
  • the dosing and conveying device operates on the gravimetric principle, that is, the bulk material passes through the downpipe in free fall.
  • the metering element, the discharge element and the stirring tool are aligned with their axes in the central longitudinal axis of the drop tube to each other or offset from the central longitudinal axis.
  • the bulk cone imaging element is designed so that a bulk cone is formed. Due to the rotational movement of the metering element and / or the bulk cone forming element, the bulk material is conveyed in the direction of the discharge element and conveyed on from there.
  • the above-mentioned elements are rotationally symmetrical components with the advantage that they are easy to manufacture and that there are no corners and edges in which bulk material can be deposited.
  • the drop tube is usually a commercially available tube with a corresponding diameter.
  • the bulk cone forming element faces the storage container and that the discharge element faces away from the storage container.
  • the bulk cone forming element is formed as an intake disk, and that the outer diameter of the disc to form the passage gap for the bulk material is less than the inner diameter of the downpipe.
  • the inlet disc is smooth on the side facing the reservoir and may be provided with reinforcing elements.
  • reinforcing elements additional profiles can be applied to the side facing away from the reservoir, is particularly advantageous, however, if the disc has a peripheral collar at the outer edge, which is directed towards the discharge element.
  • the discharge element is designed as a discharge ring with a central bore, and that the outer diameter of the discharge ring corresponds to the inner diameter of the drop tube or approximately corresponds.
  • the discharge element is arranged movable in this case and fixed in a preferred embodiment of the downpipe. In conjunction with the rotating drivable dosing element
  • the metering and conveying element 10 includes a drop tube 11 which is connected to a reservoir, not shown. This reservoir is usually a funnel.
  • a rotatably driven shaft 12 is arranged in the central longitudinal axis.
  • This shaft 12 carries a Schüttkegel Kunststoff Kunststoffeelement 13 in the form of an inlet disc, at a distance to a metering element 14 and at a distance from the metering element 14, a discharge element 15, which is also designed disk-shaped.
  • the diameter of the bulk cone forming element 13 is less than the inner diameter of the downpipe 11, so that a metering gap or a passage gap for the bulk material is formed.
  • the discharge element 15 is formed as a ring and contacts the inner surface of the drop tube 11 and can be adjustable.
  • the metering element 14 consists in the illustrated embodiment of a support ring 16 and four impellers 17, which are at an angle of 90 degrees to each other.
  • a polygonal piece 18 is placed on the shaft 12 in order to non-rotatably connect the bulk cone forming element 13 and the metering element 14.
  • the bulk cone forming element 13 and the metering element 14 is driven. In contrast to this embodiment, it is also sufficient that only the metering element 14 is driven.
  • the discharge element 15 is formed as a ring with a central opening or bore and the disk-shaped bulk cone forming element 13 is provided on the side facing away from the reservoir, not shown, with a circumferential collar 19.
  • the shaft 12 is driven by a drive unit.
  • This can have an electric motor drive, in particular if the metering and conveying device is used in the industrial sector. If it is used in the agricultural sector for dosing animal feed, this drive unit is designed purely mechanically, and via a drive shaft or input shaft, the shaft 12 is driven by movement of the input shaft.
  • the bulk material flowing into the downpipe 11 runs through the disk-shaped bulk material forming element 13 to the outside in order to pass through the metering gap or a passage gap. It is well known that bulk materials form a cone, the cone angle depending on the nature of the bulk material.
  • the metering 14 the bulk material is then conveyed in the direction of the central longitudinal axis of the downpipe 11 and then flows metered through the bore of the discharge element 15 through, for example, in a vessel, which may be a feeding trough in the agricultural sector.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiment. It is essential that a bulk cone forming element 13, a metering element 14 standing at a distance therefrom and, in turn, a discharge element 15 standing at a distance from the latter are arranged in the downpipe connected to the storage container. Furthermore, it is essential that the dosing and conveying device 10 without worms or similar components is fully functional, so that use in the agricultural sector and in the industrial sector is possible.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dosier- und Fördervorrichtung für fließfähiges Schüttgut, welches aus einem Vorratsbehälter austragbar ist.
  • Die infrage kommende Dosier- und Fördervorrichtung ist für die unterschiedlichsten Schüttgüter geeignet Diese Schüttgüter können die Eigenschaft haben, dass sie relativ schlecht fließfähig sind bzw. solche Schüttgüter werden als schwer fließende Schüttgüter bezeichnet. Insbesondere, wenn das Schüttgut noch einen relativ hohen Restfeuchtegehalt aufweist oder wenn streifen- oder faserförmige Substanzen enthalten sind, wird die Förderung problematisch.
  • Die in Rede stehenden Schüttgüter werden mittels der Dosier- und Fördervorrichtung entweder zum endgültigen Verbrauch oder zu einer Wiederverwertung dosiert. Dabei ist eine äußerst genaue Dosierung notwendig. Dies gilt insbesondere, wenn das Schüttgut ein Tierfutter ist, welches den Tieren dosiert gegeben wird. Sofern es sich um Abfall, beispielsweise zu verwertende Kunststoffe oder zu verbrennende Kunststoffe handelt, ist auch eine äußerst genaue Dosierung erforderlich.
  • In der Fördertechnik werden sogenannte Schneckendosierer verwendet, die eine rotierend antreibbare Schnecke aufweisen. Derartige Schneckendosierer sind jedoch nicht für problematisch zu fördernde Schüttgüter geeignet.
  • Die US 3,193,155 offenbart eine Fördervorrichtung für Futtermittel, bei der unterhalb einer Scheibe zwei Platten in einem Fallrohr fixiert sind. In jeder Platte ist eine Öffnung ausgespart, wobei die Öffnungen in den beiden Platten um 180° versetzt angeordnet sind. Zwischen den Platten sind drehbare Flügel angeordnet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dosier- und Fördervorrichtung für fließfähiges Schüttgut zu schaffen, mit dem auch Schüttgüter mit einem relativ hohen Feuchtegehalt und auch Schüttgüter dosiert werden können, die Feststoffe enthalten. Darüber hinaus soll die Dosier- und Fördervorrichtung konstruktiv einfach, kostengünstig herstellbar sein und eine hohe Funktionssicherheit bieten.
  • Die gestellte Aufgabe wird durch eine Dosier- und Fördervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
  • An den Vorratsbehälter ist ein Fallrohr angeschlossen, in das ein einen Durchlaufspalt begrenzendes Schüttkegelbildeelement und ein Austrageelement und zwischen dem Schüttkegelbildeelement und dem Austrageelement ein rotierend antreibbares Dosierelement jeweils im Abstand zueinander angeordnet sind.
  • Die erfindungsgemäße Dosier- und Fördervorrichtung arbeitet nach dem gravimetrischen Prinzip, d.h., das Schüttgut durchläuft das Fallrohr im freien Fall. Das Dosierelement, das Austrageelement und das Rührwerkzeug liegen mit ihren Achsen fluchtend in der Mittellängsachse des Fallrohres zueinander oder auch gegenüber der Mittellängsachse versetzt. Das Schüttkegelbildeelement ist so ausgelegt, dass ein Schüttkegel gebildet wird. Durch die Rotationsbewegung des Dosierelementes und/oder des Schüttkegelbildeelementes wird das Schüttgut in Richtung zum Austrageelement gefördert und von dort weiterbefördert.
  • Bei den zuvor genannten Elementen handelt es sich um rotationssymmetrische Bauteile mit dem Vorteil, dass sie einfach herzustellen sind und dass es keine Ecken und Kanten gibt, in denen sich Schüttgut ablagern kann. Das Fallrohr ist üblicherweise ein handelsübliches Rohr mit einem entsprechenden Durchmesser.
  • Zur Bildung eines Schüttkegels ist vorgesehen, dass das Schüttkegelbildeelement dem Vorratsbehälter zugewandt und dass das Austrageelement dem Vorratsbehälter abgewandt liegt.
  • Es ist ferner vorgesehen, dass das Schüttkegelbildeelement als Einlaufscheibe ausgebildet ist, und dass der Außendurchmesser der Scheibe zur Bildung des Durchlaufspaltes für das Schüttgut geringer ist als der Innendurchmesser des Fallrohres.
  • Die Einlaufscheibe ist an der dem Vorratsbehälter zugewandten Seite glattflächig und kann mit Verstärkungselementen versehen sein. Für solche Verstärkungselemente können zusätzliche Profile an der dem Vorratsbehälter abgewandten Seite angesetzt werden, besonders vorteilhaft ist jedoch, wenn die Scheibe am äußeren Rand einen umlaufenden Kragen aufweist, der in Richtung zum Austrageelement gerichtet ist.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Austrageelement als Austragering mit einer zentrischen Bohrung ausgebildet ist, und dass der Außendurchmesser des Austrageringes dem Innendurchmesser des Fallrohres entspricht oder annähernd entspricht. Das Austrageelement ist in diesem Falle beweglich angeordnet und in bevorzugter Ausführung am Fallrohr festgelegt. In Verbindung mit dem rotierend antreibbaren Dosierelement
  • Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    einen Ausschnitt der erfindungsgemäßen Dosier- und Fördervorrichtung in perspektivischer Darstellung, das Dosierelement, das Rührwerkzeug, das Austrageelement und die Welle zeigend und
    Figur 2
    eine der Figur 1 entsprechende Ansicht, jedoch sind die Bauelemente teilweise aufgeschnitten.
  • Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Dosier- und Förderelement 10 ist aus Gründen der vereinfachten Darstellung als Ganzes nicht dargestellt. Das Dosier- und Förderelement 10 enthält ein Fallrohr 11, welches an einen nicht dargestellten Vorratsbehälter angeschlossen ist. Dieser Vorratsbehälter ist üblicherweise ein Trichter. Innerhalb des Fallrohres 11 ist in der Mittellängsachse eine rotierend antreibbare Welle 12 angeordnet. Diese Welle 12 trägt ein Schüttkegelbildeelement 13 in Form einer Einlaufscheibe, im Abstand dazu ein Dosierelement 14 und im Abstand zum Dosierelement 14 ein Austrageelement 15, welches ebenfalls scheibenförmig gestaltet ist. Wie die Figuren zeigen, ist der Durchmesser des Schüttkegelbildeelementes 13 geringer als der Innendurchmesser des Fallrohres 11, so dass ein Dosierspalt oder ein Durchlaufspalt für das Schüttgut gebildet wird.
  • Wie insbesondere die Figur 2 zeigt, ist das Austrageelement 15 als Ring ausgebildet und kontaktiert die Innenfläche des Fallrohres 11 und kann verstellbar sein. Das Dosierelement 14 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Tragring 16 und vier Rührflügeln 17, die unter einem Winkel von 90 Grad zueinander stehen.
  • Im Bereich des Schüttkegelbildeelementes 13, des Dosierelementes 14 und des Austrageelementes 15 ist auf die Welle 12 ein Mehrkantstück 18 aufgesetzt, um das Schüttkegelbildeelement 13 und das Dosierelement 14 drehfest zu verbinden.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Schüttkegelbildeelement 13 und das Dosierelement 14 angetrieben. Im Gegensatz zu dieser Ausführung ist es auch ausreichend, dass ausschließlich das Dosierelement 14 angetrieben wird.
  • Wie die Figuren ferner zeigen, ist das Austrageelement 15 als Ring ausgebildet mit einer zentrischen Öffnung bzw. Bohrung und das scheibenförmige Schüttkegelbildeelement 13 ist an der dem nicht dargestellten Vorratsbehälter abgewandten Seite mit einem umlaufenden Kragen 19 versehen.
  • Die Welle 12 wird von einer Antriebseinheit angetrieben. Diese kann einen elektromotorischen Antrieb aufweisen, insbesondere, wenn die Dosier- und Fördervorrichtung im industriellen Bereich eingesetzt wird. Wird sie im landwirtschaftlichen Bereich zur Dosierung von Tierfutter eingesetzt, ist diese Antriebseinheit rein mechanisch ausgelegt, und über eine Antriebswelle bzw. Eingangswelle wird die Welle 12 durch Bewegung der Eingangswelle angetrieben.
  • Es ergibt sich aus den Figuren, dass das in das Fallrohr 11 einströmende Schüttgut durch das scheibenförmige Schüttkegelbildeelement 13 nach außen läuft, um den Dosierspalt bzw. einen Durchlaufspalt zu durchlaufen. Es ist allgemein bekannt, dass Schüttgüter einen Kegel bilden, wobei der Kegelwinkel von der Art des Schüttgutes abhängt. Durch das Dosierelement 14 wird das Schüttgut dann in Richtung zur Mittellängsachse des Fallrohres 11 gefördert und strömt dann dosiert durch die Bohrung des Austrageelementes 15 hindurch, beispielsweise in ein Gefäß, welches im landwirtschaftlichen Bereich ein Futtertrog sein kann.
  • Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Wesentlich ist, dass in dem an den Vorratsbehälter angeschlossenen Fallrohr ein Schüttkegelbildeelement 13, ein im Abstand dazu stehendes Dosierelement 14 und ein dazu wiederum im Abstand stehendes Austrageelement 15 angeordnet sind. Ferner ist wesentlich, dass die Dosier- und Fördervorrichtung 10 ohne Schnecken oder ähnliche Bauteile voll funktionsfähig ist, so dass ein Einsatz im landwirtschaftlichen Bereich und im industriellen Bereich möglich ist.

Claims (9)

  1. Dosier- und Fördervorrichtung (10) für fließfähiges Schüttgut, welches aus einem Vorratsbehälter austragbar ist, mit einem an den Vorratsbehälter angeschlossenen Fallrohr (11), in das ein einen Durchlaufspalt begrenzendes Schüttkegelbildeelement (13) und ein Austrageelement (15) und zwischen dem Schüttkegelbildeelement (13) und dem Austrageelement (15) ein rotierend antreibbares Dosierelement (14) jeweils im Abstand zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Austrageelement (15) als Austragering mit einer zentrischen Bohrung ausgebildet ist, und dass der Außendurchmesser des Austrageelementes (15) dem Innendurchmesser des Fallrohres (11) entspricht oder annähernd entspricht.
  2. Dosier- und Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttkegelbildeelement (13) dem Vorratsbehälter zugewandt und dass das Austrageelement (15) dem Vorratsbehälter abgewandt liegt.
  3. Dosier- und Fördervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttkegelbildeelement (13) als Einlaufscheibe ausgebildet ist, und dass der Außendurchmesser der Einlaufscheibe zur Bildung eines Durchlaufspaltes für das Schüttgut geringer ist als der Innendurchmesser des Fallrohres (11).
  4. Dosier- und Fördervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlaufscheibe am äußeren Rand einen umlaufenden Kragen (19) aufweist, der in Richtung zum Austrageelement (15) gerichtet ist.
  5. Dosier- und Fördervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosierelement (14) als Rührwerkzeug ausgebildet ist und mindestens einen Rührflügel (17) aufweist.
  6. Dosier- und Fördervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosierelement (14) und/oder das Schüttkegelbildeelement (13) drehfest auf eine rotierend antreibbare Welle (12) aufgesetzt sind und dass das Dosierelement (14) einen auf die Welle (12) aufgesetzten Tragring (16) und mehrere daran angesetzte Rührflügel (17) aufweist, die in gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet sind.
  7. Dosier- und Fördervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Schüttkegelbildeelement (13) und dem Austrageelement (15) einstellbar ist.
  8. Dosier- und Fördervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Fallrohr angeordnete Welle (12) mittels einer Antriebseinheit antreibbar ist, die einen elektromotorischen Rotationsantrieb aufweist, der antriebstechnisch mit der Welle (12) gekoppelt ist.
  9. Dosier- und Fördervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit als mechanisches Getriebe ausgebildet ist, und dass das Eingangsglied des Getriebes eine manuell verdrehbare, horizontal stehende Antriebswelle ist.
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